Giups đỡ sinh viên trong quá trình thực hiện tính toán Vui lòng liên hệ zalo: 0386910217 Có bán bài mẫu + vẽ thuê đồ án. Đảm bảo uy tín chất lượng. Đồ án sảy ra lỗi hay bất cứ gì, bên mình chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Đồ Án Động Cơ Đốt Trong GVHD: LỜI NÓI ĐẦU Trong ngành phát triển trọng điểm nước ta nay, ngành giao thơng vận tải ln đóng vai trò quan trọng kinh tế quốc dân.Theo thời gian, ngành giao thông phát triển để đáp ứng nhu cầu lưu thơng hàng hóa người Ở nước ta nay, ngành giao thơng nói chung giao thơng đường nói riêng phát triển nhanh chóng mong đáp ứng cho cơng xây dựng đất nước theo hướng cơng nghiệp hóa, đại hóa Thế phát triển dừng lại chổ nhập phương tiện nước ngoài, ngành cơng nghiệp tơ nước cịn phát triển, ngoại trừ số liên doanh lắp ráp ô tô dạng CKD, kinh tế quốc doanh tham gia khiêm tốn: có số nhà máy sữa chữa ô tô nhà nước, đa phần xe sữa chữa Garage tư nhân, lĩnh vực lắp ráp động cớ đóng xe giai đoạn thí nghệm chưa sản suất đại trà Hướng đầu tư để xây dựng nhà máy sản xuất ô tô đáp ứng cho nhu cầu lớn thời gian tới xu tất yếu.Vừa vực dậy công nghiệp ô tô lạc hậu nước ta vừa tiết kiệm nguồn ngoại tệ đáng kể cho ngân sách quốc gia Đầu tư hiểu gồm hai phần: đầu tư vốn liếng đầu tư người Đầu tư người đào tạo đội ngũ cán kỹ thuật có trình độ chuyên môn vững vàng, khả tư thiết kế tốt, có lĩnh, động, có khả nắm bắt nhanh tiến khoa học kĩ thuật, hoạt động hiệu tin cậy Nguồn cán đào tạo từ trường kĩ thuật có chuyên ngành giao thông Đồ án môn học thiết kế động đốt trong tập để rèn luyện nên phẩm chất cần thiết kĩ sư Ơ tơ, đáp ứng với u cầu thực tiễn ngành.Đồ án môn học nhằm giúp cho sinh viên ôn tập lại cách tổng quát sâu sắc, nhờ mà nắm vững kiến thức tính tốn thiết kế,kết cấuvà cách thành lập vẽ động học Hà nội, ngày tháng năm 20 Sinh viên thực 1 Page Đồ Án Động Cơ Đốt Trong GVHD: Chương Tính tốn chu trình cơng tác động đốt 1.1.Tổng quan phương pháp tính tốn CTCT động Hiện để tính tốn CTCT động đốt sử dụng nhiên liệu diesel nói riêng loại động đốt sử dụng nhiên liệu khác nói chung có nhiều phương pháp như: - - Phương pháp lý thuyết gần đúng: Dựa định luật nhiệt động học I II, coi trình nén, giãn nở đoạn nhiệt… phương pháp có ưu điểm tính tốn nhanh, khơng địi hỏi nhiều thông số đầu vào phức tạp… nhiên nhược điểm phương pháp cho kết xác, chưa xét đến q trình trao đổi khí… Phương pháp Grimheven Phương pháp cân thể tích Bên cạnh phương pháp người ta sử dụng phương pháp cân lượng:… Để tính tốn CTCT động … khuôn khổ đồ án môn học dựa phương pháp cân lượng… - Phương pháp cân lượng 1.2.Giới thiệu động mẫu thông số đầu vào phục vụ tính tốn 1.2.1.Số liệu ban đầu 1- Cơng suất động Ne: Ne = 85 (mã lực)=85*0,736 = 62,56(KW) 2- Số vòng quay trục khuỷu n: n = 2250 (vg/ph) 3- Đường kính xi lanh D: D = 110 (mm) 4- Hành trình piton S : S =125 (mm) 5- Dung tích cơng tác Vh :Vh = π × D2 × S 6- Số xi lanh i : i=4 7- Tỷ số nén ε : ε =16,4 8- Suất tiêu hao nhiên liệu ge : ge = π × (110.10−2 ) × 125.10−2 = 1,187(dm3) = 188 (g/ml.h) =188/0,746=252,01 (g/kW.h) 9- Góc mở sớm đóng muộn xupáp nạp α1 ; α2 : α1 =10 (độ) α2 =40 (độ) 10- Góc mở sớm đóng muộn xupáp thải 2 Page β1 , β : β1 = 40 (độ) β2 = 10 (độ) Đồ Án Động Cơ Đốt Trong GVHD: 11- Chiều dài truyền ltt: ltt = 230 (mm) 12- Khối lượng nhóm pitton mpt: mpt =2,2 (kg) 13- Khối lượng nhóm truyền mtt: mtt = 3,9 (kg) 14 – Động khơng tăng áp, 15 – góc đánh lửa sớm θi =22o Các thông số cần chọn )Áp suất môi trường :pk Áp suất môi trường pk áp suất khí trước nạp vào đơng (với động khơng tăng áp ta có áp suất khí áp suất trước nạp nên ta chọn p k=p0 Ở nước ta nên chọn pk = p0 = 0,1 (MPa) )Nhiệt độ môi trường :Tk Nhiệt độ môi trường chọn lựa theo nhiệt độ bình quân năm Vì động khơng tăng áp nên ta có nhiệt độ môi trường nhiệt độ trước xupáp nạp nên : Tk =T0 =24ºC =297ºK )Áp suất cuối trình nạp :pa Áp suất Pa phụ thuộc vào nhiều thơng số chủng loại đơng ,tính tốc độ n ,hệ số cản đường nạp ,tiết diện lưu thơng… Vì cần xem xét đơng tính thuộc nhóm để lựa chọn Pa Áp suất cuối q trình nạp pa chọn phạm vi: × pa =(0,8-0,9).pk =(0,8-0,9) 0,1 = 0,08-0,09 (MPa) Căn vào động D240 tính ta chọn: pa =0,086 (Mpa) )Áp suất khí thải P : Áp suất khí thải phụ thuộc giống p Áp suất khí thải chọn phạm vi : p= (1,10-1,15).0,1 =0,11-0,115 (MPa) chọn P =0,14 (MPa) )Mức độ sấy nóng mơi chất ∆T Mức độ sấy nóng mơi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào q trình hình thành hỗn hợp khí bên ngồi hay bên xy lanh 3 Page Đồ Án Động Cơ Đốt Trong Với động diezel : GVHD: ∆T = 20ºK - 40ºK Ta chọn: ∆T = 30ºK )Nhiệt độ khí sót (khí thải) T Nhiệt độ khí sót T phụ thuộc vào chủng loại đơng cơ.Nếu trình giãn nở triệt để ,Nhiệt độ T thấp Thơng thường ta chọn : T=700 ºK -1000 ºK Thơng thường ta chọn : T =800 ºK )Hệ số hiệu định tỉ nhiêt λ : Hệ số hiệu định tỷ nhiệt λ chọn theo hệ số dư lượng khơng khí α để hiệu đính Thơng thường chọn λ theo bảng sau : α 0,8 1,0 1,2 1,4 λ 1,13 1,17 1,14 1,11 Đối với động tính động diesel có α > 1,4 chọn λ=1,10 )Hệ số quét buồng cháy λ : Vì động không tăng áp nên ta chọn λ =1 )Hệ số nạp thêm λ Hệ số nạp thêm λ phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí Thơng thường ta chọn λ =1,02÷1,07 ; ta chọn λ =1,04 10 )Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z ξ : Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z ,ξ phụ thuộc vào chu trình cơng tác động Với loại đ/c điezen ta thường chọn : ξ= 0,70-0,85 Chọn : ξ= 0,75 11 )Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b ξ : Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b ξ tùy thuộc vào loại động xăng động điezel ξ lớn ξ Với loại đ/c điezen ta thường chọn : ξ =0,80-0,90 ta chọn ξ=0,85 12 )Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công φ : Thể sai lệch tính tốn lý thuyết chu trình cơng tác động với chu trình cơng tác thực tế Sự sai lệch chu trình thực tế với chu trình tính tốn 4 Page Đồ Án Động Cơ Đốt Trong GVHD: động xăng động điezel hệ số φ đ/c xăng thường chọn hệ số lớn Có thể chọn φ phạm vi: φ =0,92-0,97 Nhưng đ/c điezel nên ta chọn φ =0,9396 1.3 Tính tốn q trình cơng tác động 1.3.1 Q trình nạp )Hệ số khí sót γ : γr = λ × (Tk + ∆T ) p r × × T pa 1 p m ε × λ1 − λt × λ2 × r pa Trong m số giãn nở đa biến trung bình khí sút m =1,45ữ1,5 Chn m =1,5 1ì (297 + 30) 0,14 × × 800 0, 086 γr = 1 0,14 1,5 16, × 1,04 − 1,1×1× ÷ 0, 086 = 0,04284 )Nhiệt độ cuối trình nạp T Nhiệt độ cuối trình nạp T đươc tính theo cơng thức: ( TK + ∆T ) + λt × γ r × Tr × pa T= 1+ γr m −1 m pr ºK 1,5 −1 T= 0.086 1,5 ( 297 + 30 ) + 1,1× 0, 04284 ì 800 ì ữ 0,14 + 0, 04284 = 344 (ºK) )Hệ số nạp η : m pr Tk pa ηv = × × × ε ×λ −λ ×λ × ( ε − 1) ( TK + ∆T ) pk t pa 5 Page Đồ Án Động Cơ Đốt Trong η= GVHD: 1,5 0,14 0, 086 16, ì 1, 04 1,1ì 1ì ữ 297 0, 086 16, − × 297 + 30 × 0,1 × = 0,788 )Lượng khí nạp M : Lượng khí nạp M xác định theo cơng thức sau : M= 432× 103 × pk × ηv g e × pe × TK (kmol/kgnhiên liệu) Trong p áp suất có ích trung bình xác định thao cơng thức sau: p= Vậy 30 × N e × τ Vh × n × i M= = 30 × 62,56 × 1,187 × 2250 ×1 432 ×103 × 0,1× 0, 788 252 × 0, 70253 × 297 = 0,702538 (MPa) = 0,64729 (kmol/kg nhiên liệu) )Lượng khơng khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M : Lượng kk lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M tính theo cơng thức : M = C H O + − ÷ × 12 32 (kmol/kg) nhiên liệu Vì đ/c điezel nên ta chọn C=0,87 ; H=0,126 ;O=0,004 M= × ( + - ) = 0,4946 (kmol/kgnhiên liệu) )Hệ số dư lượng khơng khí α Vì động điezel nên : 0, 6472 0, 495 α= = = 1,30861 1.3.2.Tính tốn q trình nén )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình khơng khí : =19,806+0,00209.T (kJ/kmol.độ) )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình sản phạm cháy : Khi hệ số dư lượng khơng khí α >1 tính theo cơng thức sau : 6 Page Đồ Án Động Cơ Đốt Trong = GVHD: 187,36 −5 427,86 + ×10 , 634 α 19,876 + + α = 1, 634 19,876 + ữ 1.53336 + ì T (kJ/k mol.độ) 187,36 427,86 + ÷ 1.53336 × × 10.T = 20.9416+ 2,75.10-3.T (kJ/kmol.độ) )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp : Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp q trình nén tính theo cơng thức sau : = mcv + γ r × mcv" (19,806 + 0,00209.T) 1+ γr + 0,03854 × (20,9416 + 2,75.10-3 T) = + 0, 03854 19,848 + 2.1145.10-3 T = av' + T (kJ/kmol.độ) ) Chỉ số nén đa biến trung bình n: Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào thơng số kết cấu thơng số vận hành kích thước xy lanh ,loại buồng cháy,số vòng quay ,phụ tải,trạng thái nhiệt độ động cơ…Tuy nhiên n tăng hay giảm theo quy luật sau : Tất nhân tố làm cho môi chất nhiệt khiến cho n tăng.Chỉ số nén đa biến trung bình n xác cách giải phương trình sau : 8,314 av' + n-1 = Ta chọn n1VT − = n1 8,314 b × Ta × ε n1 −1 + n1 − = 19,848 + 2,1145.10−3.343, 2.(16, n1 −1 + 1) ' v vế phải ( ) n1VT = 1, 36736 thay vào phương trình ta có 8,314 VP VP 19,848 + 2,1145.10 353,53.(16, 41.36736−1 + 1) ⇔ n1 − = 0,36736 ⇔ n1 = 1,36736 −3 Mà n1VP − n1VT 1,36736 − 1,36736 ∆n1 = 100% = 100% = 0% VT n1 1,36736 < 0,2% Sau chọn giá trị n ta thấy n =1,36736 thõa mãn điều kiện )Áp suất cuối trình nén P : 7 Page Đồ Án Động Cơ Đốt Trong GVHD: Áp suất cuối trình nén P xác định theo cơng thức : × 1,36736 × P = P ε = 0,086 16,4 = 3,941189 (MPa) )Nhiệt độ cuối trình nén T Nhiệt độ cuối trình nén T xác định theo cơng thức × 1,36736 −1 × T = T ε =344 16,4 = 962,09( ºK ) )Lượng môi chất cơng tác q trình nén M : Lượng mơi chất cơng tác q trình nén M xác định theo công thức : M = M+ M = M × (1 + γ r ) × = 0,674 (1+0,04284) = 0,67502 1.3.3 Tính tốn q trình cháy )Hệ số thay đổi phân tử lí thuyết β Ta có hệ số thay đổi phần tử lý thuyết β xác định theo công thức: β = = = 1+ Trong độ tăng mol ΔM loại động xác định theo cơng thức sau: × × ΔM = 0,21 (1-α) M + ( + - ) Đối với động điezel : ΔM = ( + ) Do β=1+ H O + 32 Mo ×α =1+ 0,126 0, 004 + 32 0,4946 ×1,306 = 1.0488572 )Hệ số thay đổi phân tư thưc tế β: ( Do có khí sót ) Ta có hệ số thay đổi phân tử thực tế β xác đinh theo công thức : β= rr = 1, 088572 + 0, 04284 + 0, 04284 = 1,04685 )Hệ số thay đổi phân tử thực tế điểm z β : (Do cháy chưa hết ) Ta có hệ số thay đổi phân tư thực tế điểm z β xác định theo công thức : β=1+ r× Trong 8 Page χ Đồ Án Động Cơ Đốt Trong GVHD: 0, 75 = 0,88235 0,85 χ= = Nên: β =1 + 1,04284-1 × 0,88235 + 0,04284 = 1,04133 )Lượng sản vật cháy M : Ta có lượng sản vật cháy M đươc xác định theo cơng thức : × M= M +ΔM = β M = 1,048857 0,6472= 0,67891 )Nhiệt độ điểm z T : * Đối với động điezel,tính nhiệt độ T cách giải pt cháy : ( ) ξ z × QH + mcv' + 8,314 × λ × Tc = β z × mc"pz × Tz M1 × ( + γ r ) (1) Trong : Q : nhiệt trị dầu điezel , Q =42,5.10( kJ/kgn.l ) :là tỉ nhiệt mol đẳng áp trung bình sản vật cháy z : =8,314+ :là tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình sản vật cháy z tính theo ct : = = 20,817+ 2,678.10-3.Tz = a'' + (b''/2) T Chỉnh lý lại ta có : = 29,131 + 2,678.10-3.Tz = a'' + (b'' /2) T (2) Thay (2) vào (1) ta được: 0, 75.42500 0.7584.(1 + 0, 03854) + ( 19,848+ 2,1145.10-3Tz + 8,314 1,6) 957.127 = 1,034.( 29,131 + 2,678.10-3.Tz).Tz Giải phương trình ta : T = 2270,79; T= -12131,2 (loại) )Áp suất điểm z p : Ta có áp suất điểm z p xác định theo công thức 9 Page Đồ Án Động Cơ Đốt Trong GVHD: p = λ Pc =6,502( MPa ) Với λ hệ số tăng áp λ= β CHÚ Ý :-Đối với động điezel hệ số tăng áp λ chọn sơ phần thơng số chọn Sau tính tốn hệ số giãn nở ρ (ở trình giãn nở) phải đảmbảo ρ